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DISEÑO DE OBRAS
    HIDRAULICAS
1   UNIDAD 3: ALMACENAMIENTO DE AGUA
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
ORIGEN DEL AGUA

 LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE SE PUEDEN
CLASIFICAR POR LA FUENTE DEL AGUA, DEL QUE SE OBTIENEN:

AGUA DE LLUVIA: ALMACENADA EN ALJIBES. (ES UN DEPÓSITO
DESTINADO A GUARDAR AGUA POTABLE, PROCEDENTE DE LA LLUVIA
RECOGIDA DE LOS TEJADOS DE LAS CASAS O DE LAS ACOGIDAS,
HABITUALMENTE, QUE SE CONDUCE MEDIANTE CANALIZACIONES.
NORMALMENTE ES SUBTERRÁNEO, TOTAL O PARCIALMENTE. NO SE
DEBE CONFUNDIR CON TINAJA: DEPÓSITO DESTINADO A TRANSPORTAR
LÍQUIDOS.)

AGUA PROVENIENTE: DE MANANTIALES NATURALES, DONDE EL AGUA
                                                          2
SUBTERRÁNEA AFLORA A LA SUPERFICIE;
                 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
ORIGEN DEL AGUA
AGUA SUBTERRÁNEA: CAPTADA A TRAVÉS DE POZOS O GALERÍAS
      SUBTERRÁNEA
FILTRANTES;
AGUA   SUPERFICIAL:     (LLEVA    UN     PREVIO   TRATAMIENTO),
PROVENIENTE      DE   RÍOS,    ARROYOS,    EMBALSES    O   LAGOS
NATURALES;
AGUA   DE    MAR:     (ESTA    DEBE      NECESARIAMENTE     SER
DESALINIZADA).

SEGÚN EL ORIGEN DEL AGUA, PARA TRANSFORMARLA EN AGUA
POTABLE DEBERÁ SER SOMETIDA A TRATAMIENTOS, QUE VAN
DESDE LA SIMPLE DESINFECCIÓN Y FILTRACIÓN, HASTA LA
DESALINIZACIÓN.                                                3


                  ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA :
EL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE MÁS
 COMPLEJO,     QUE     ES    EL    QUE      UTILIZA   AGUAS
 SUPERFICIALES, CONSTA DE CINCO PARTES PRINCIPALES:
 CAPTACIÓN;
 ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA;
 TRATAMIENTO;
 ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA;
 RED DE DISTRIBUCIÓN ABIERTA
                                                         4


                 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
  CAPTACION:
 LA CAPTACIÓN DE UN MANANTIAL DEBE HACERSE CON TODO
 CUIDADO, PROTEGIENDO EL       LUGAR   DE   AFLORAMIENTO DE
 POSIBLES   CONTAMINACIONES,    DELIMITANDO    UN   ÁREA   DE
 PROTECCIÓN CERRADA.
 LA CAPTACIÓN DE LAS AGUAS SUPERFICIALES SE HACE A TRAVÉS
 DE LAS BOCATOMAS, EN ALGUNOS CASOS SE UTILIZAN GALERÍAS
 FILTRANTES, PARALELAS O PERPENDICULARES AL CURSO DE
 AGUA PARA CAPTAR LAS AGUAS QUE RESULTAN ASÍ CON UN
 FILTRADO PRELIMINAR.
 LA CAPTACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS SE HACE A TRAVÉS
 DE POZOS O GALERÍAS FILTRANTES.
                                                            5


                 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA:
EL ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA SE HACE NECESARIO CUANDO LA
 FUENTE DE AGUA NO TIENE UN CAUDAL SUFICIENTE DURANTE TODO
 EL AÑO PARA SUPLIR LA CANTIDAD DE AGUA NECESARIA. PARA
 ALMACENAR EL AGUA DE LOS RÍOS O ARROYOS QUE NO GARANTIZAN
 EN   TODO   MOMENTO    EL   CAUDAL   NECESARIO   SE   CONSTRUYEN
 EMBALSES. EN LOS SISTEMAS QUE UTILIZAN AGUA SUBTERRÁNEA, EL
 ACUÍFERO    FUNCIONA    COMO    UN    VERDADERO       TANQUE   DE
 ALMACENAMIENTO, LA MAYORÍA DE LAS VECES CON RECARGA
 NATURAL, SIN EMBARGO HAY CASOS EN QUE LA RECARGA DE LOS
 ACUÍFEROS SE HACE POR MEDIO DE OBRAS HIDRÁULICAS ESPECIALES.

                                                                 6


                  ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 TRATAMIENTO DEL AGUA:
EL TRATAMIENTO DEL AGUA PARA HACERLA POTABLE ES LA PARTE
 MÁS DELICADA DEL SISTEMA. EL TIPO DE TRATAMIENTO ES MUY
 VARIADO EN FUNCIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA BRUTA. UNA
 PLANTA   DE    TRATAMIENTO     DE   AGUA   POTABLE   COMPLETA
 GENERALMENTE CONSTA DE LOS SIGUIENTES COMPONENTES:

 REJA PARA    LA   RETENCIÓN   DE   MATERIAL   GRUESO, TANTO
 FLOTANTE COMO DE ARRASTRE DE FONDO;

 DESARENADOR, PARA RETENER EL MATERIAL EN SUSPENSIÓN DE
  DESARENADOR
 TAMAÑO FINO;
                                                             7


                    ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
 ALMACENAMIENTO DE AGUA
  TRATAMIENTO DEL AGUA:
 FLOCULADORES: (FLOCULANTES: PRODUCTO QUÍMICO QUE SIRVE
  PARA QUE EL AGUA SEA POTABLE, TRANSPARENTA EL AGUA)
  DONDE      SE    ADICIONAN   QUÍMICOS    QUE       FACILITAN   LA
  DECANTACIÓN DE SUSTANCIAS EN SUSPENSIÓN COLOIDAL Y
  MATERIALES MUY FINOS EN GENERAL;

 DECANTADORES, O SEDIMENTADORES QUE SEPARAN UNA PARTE
  DECANTADORES
  IMPORTANTE DEL MATERIAL FINO;

 FILTROS,
  FILTROS    QUE    TERMINAN   DE   RETIRAR     EL   MATERIAL    EN
  SUSPENSIÓN;

 DISPOSITIVO DE DESINFECCIÓN.                                    8


                     ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA




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     Figura Nº 1: Planta de Tratamiento de Agua Potable
             ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
  TRATAMIENTO DEL AGUA:
EN CASOS ESPECIALES, EN FUNCIÓN DE LA CALIDAD DEL
 AGUA SE DEBEN CONSIDERAR, PARA RENDIR ESTAS AGUAS
 POTABLES,   TRATAMIENTOS      ESPECIALES,   COMO   POR
 EJEMPLO:
 LA OSMOSIS INVERSA;
 TRATAMIENTO A TRAVÉS DE INTERCAMBIO IÓNICO;
 FILTROS CON CARBÓN ACTIVADO.
LÓGICAMENTE LA APLICACIÓN DE ESTOS TRATAMIENTOS
 ELEVAN LOS COSTOS DEL AGUA POTABLE Y SOLO SON
 APLICADOS CUANDO NO HAY OTRA SOLUCIÓN.               10


                ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA:
   EL ALMACENAMIENTO DEL AGUA TRATADA TIENE LA
FUNCIÓN DE COMPENSAR LAS VARIACIONES HORARIAS DEL
CONSUMO, Y ALMACENAR UN VOLUMEN ESTRATÉGICO
PARA SITUACIONES DE EMERGENCIA, COMO POR EJEMPLO
INCENDIOS. EXISTEN DOS TIPOS DE TANQUES PARA AGUA
TRATADA, TANQUES APOYADOS EN EL SUELO Y TANQUES
ELEVADOS,   CADA   UNO   DOTADO     DE    DOSIFICADOR   O
HIPOCLORADOR    PARA     DARLE    EL      TRATAMIENTO   Y
VOLVERLA APTA PARA EL CONSUMO HUMANO.

                                                        11


               ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
 ALMACENAMIENTO DE AGUA
  ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA:
 DESDE EL PUNTO DE VISTA DE SU LOCALIZACIÓN CON RELACIÓN A LA RED
  DE DISTRIBUCIÓN SE DISTINGUEN EN TANQUES DE CABECERA Y TANQUES
  DE COLA:

 LOS TANQUES DE CABECERA, SE SITÚAN AGUAS ARRIBA DE LA RED QUE
  ALIMENTAN. TODA EL AGUA QUE SE DISTRIBUYE EN LA RED TIENE
  NECESARIAMENTE QUE PASAR POR EL TANQUE DE CABECERA.

 LOS TANQUES DE COLA, COMO SU NOMBRE LO DICE, SE SITÚAN EN EL
  EXTREMO OPUESTO DE LA RED, EN RELACIÓN AL PUNTO EN QUE LA LÍNEA
  DE ADUCCIÓN LLEGA A LA RED. NO TODA EL AGUA DISTRIBUIDA POR LA
  RED PASA POR EL TANQUE DE COLA.



                                                                12


                    ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
 ALMACENAMIENTO DE AGUA
  RED DE DISTRIBUCIÓN:
LA RED DE DISTRIBUCIÓN SE INICIA EN LA PRIMERA CASA DE LA COMUNIDAD;
  LA LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN SE INICIA EN EL TANQUE DE AGUA TRATADA Y
  TERMINA EN LA PRIMERA VIVIENDA DEL USUARIO DEL SISTEMA. CONSTA
  DE:

 ESTACIONES DE BOMBEO;

 TUBERÍAS PRINCIPALES, SECUNDARIAS Y TERCIARIAS.

 VÁLVULAS QUE PERMITAN OPERAR LA RED, Y SECTORIZAR EL SUMINISTRO
  EN CASOS EXCEPCIONALES, COMO SON: EN CASOS DE RUPTURAS Y EN
  CASOS DE EMERGENCIAS POR ESCASEZ DE AGUA.

 DISPOSITIVOS PARA MACRO Y MICRO MEDICIÓN. SE UTILIZA PARA ELLO
  UNO DE LOS DIVERSOS TIPOS DE MEDIDORES DE VOLUMEN

 DERIVACIONES DOMICILIARES.                                       13


                    ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA




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      Figura Nº 2: Tubería de Agua Potable de Concreto
             ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 IMPACTO AMBIENTAL:
LOS PROYECTOS DE AGUA POTABLE INCLUYEN LOS SIGUIENTES
 ELEMENTOS: LA CONSTRUCCIÓN, EXPANSIÓN O REHABILITACIÓN
 DE   REPRESAS    Y    RESERVORIOS,     POZOS     Y    ESTRUCTURAS
 RECEPTORAS,     TUBERÍAS    PRINCIPALES     DE    TRANSMISIÓN   Y
 ESTACIONES DE BOMBEO, OBRAS DE TRATAMIENTO Y SISTEMAS
 DE DISTRIBUCIÓN; LAS PROVISIONES PARA LA OPERACIÓN Y
 MANTENIMIENTO        DE   CUALQUIERA   DE   LAS      INSTALACIONES
 ARRIBA    MENCIONADAS;          EL      ESTABLECIMIENTO         O
 FORTALECIMIENTO DE LAS FUNCIONES DE COLOCACIÓN DE
 MEDIDORES, FACTURACIÓN Y COLECCIÓN DE PAGOS; Y EL
 FORTALECIMIENTO ADMINISTRATIVO GLOBAL DE LA EMPRESA DE
                                                                  15
 AGUA POTABLE.
                   ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
  IMPACTO AMBIENTAL:
SI BIEN UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
 POTABLE TIENE SIN LUGAR A DUDAS UN IMPACTO
 SUMAMENTE POSITIVO EN LA SALUD Y EL BIENESTAR
 DE MUCHAS PERSONAS, LA CONSTRUCCIÓN DE SUS
 DIVERSOS COMPONENTES ACARREA, POTENCIALMENTE,
 ALGUNOS PROBLEMAS QUE SON LOS MISMOS QUE SE
 DESCRIBEN EN LOS SIGUIENTES ARTÍCULOS:
 MANEJO DE RECURSOS TERRESTRES E HIDRÁULICOS
 REPRESAS Y RESERVORIOS
 TUBERÍAS DE PETRÓLEO Y GAS.                   16


               ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA

 ¿QUÉ ES UNA REPRESA?
EN   INGENIERÍA   SE    DENOMINA       PRESA   O
 REPRESA A UNA BARRERA FABRICADA CON
 PIEDRA, HORMIGÓN O MATERIALES SUELTOS,
 QUE SE CONSTRUYE HABITUALMENTE EN UNA
 CERRADA O DESFILADERO SOBRE UN RÍO O
 ARROYO.

                                               17


            ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
¿CUÁL ES LA FINALIDAD DE UNA REPRESA?
TIENE LA FINALIDAD DE EMBALSAR EL AGUA EN EL CAUCE FLUVIAL
PARA SU POSTERIOR APROVECHAMIENTO EN ABASTECIMIENTO O
REGADÍO, PARA ELEVAR SU NIVEL CON EL OBJETIVO DE DERIVARLA
A CANALIZACIONES DE RIEGO, PARA LAMINACIÓN DE AVENIDAS
(EVITAR INUNDACIONES AGUAS ABAJO DE LA PRESA) O PARA LA
PRODUCCIÓN   DE   ENERGÍA   MECÁNICA   AL    TRANSFORMAR   LA
ENERGÍA   POTENCIAL   DEL   ALMACENAMIENTO      EN   ENERGÍA
CINÉTICA Y ÉSTA NUEVAMENTE EN MECÁNICA AL ACCIONAR LA
FUERZA DEL AGUA UN ELEMENTO MÓVIL. LA ENERGÍA MECÁNICA
PUEDE APROVECHARSE DIRECTAMENTE, COMO EN LOS ANTIGUOS
MOLINOS, O DE FORMA INDIRECTA PARA PRODUCIR ENERGÍA
ELÉCTRICA, COMO SE HACE EN LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
                                                            18


                  ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
 ALMACENAMIENTO DE AGUA
  TERMINOS USADOS EN REPRESA O PRESAS:
 EL EMBALSE: ES EL VOLUMEN DE TIERRA QUE QUEDA RETENIDO POR LA
     EMBALSE
  PRESA.

 EL VASO: ES LA PARTE DEL VALLE QUE, INUNDÁNDOSE, CONTIENE EL AGUA
     VASO
  EMBALSADA.

 LA CERRADA O BOQUILLA: ES EL PUNTO CONCRETO DEL TERRENO DONDE
               BOQUILLA
  SE CONSTRUYE LA PRESA.

 LA PRESA O CORTINA: PROPIAMENTE DICHA, CUYAS FUNCIONES BÁSICAS
             CORTINA
  SON, POR UN LADO GARANTIZAR LA ESTABILIDAD DE TODA LA
  CONSTRUCCIÓN, SOPORTANDO UN EMPUJE HIDROSTÁTICO DEL AGUA, Y
  POR OTRO NO PERMITIR LA FILTRACIÓN DEL AGUA.


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                    ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
TERMINOS USADOS EN REPRESA O PRESAS:
A SU VEZ, EN LA PRESA SE DISTINGUE:

LOS PARAMENTOS, CARAS O TALUDES: SON LAS DOS SUPERFICIES MÁS O MENOS
                         TALUDES
VERTICALES PRINCIPALES QUE LIMITAN EL CUERPO DE LA PRESA, EL INTERIOR O DE
AGUAS ARRIBA, QUE ESTÁ EN CONTACTO CON EL AGUA, Y EL EXTERIOR O DE AGUAS
ABAJO.

LA CORONACIÓN: ES LA SUPERFICIE QUE DELIMITA LA PRESA SUPERIORMENTE.

LOS ESTRIBOS O EMPOTRAMIENTOS: SON LOS LATERALES DEL MURO QUE ESTÁN EN
                EMPOTRAMIENTOS
CONTACTO CON LA CERRADA CONTRA LA QUE SE APOYA.

LA CIMENTACIÓN: ES LA PARTE DE LA ESTRUCTURA DE LA PRESA, A TRAVÉS DE LA
CUAL SE TRANSMITEN LAS CARGAS AL TERRENO, TANTO LAS PRODUCIDAS POR LA
PRESIÓN HIDROSTÁTICA COMO LAS DEL PESO PROPIO DE LA ESTRUCTURA.



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                      ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
  TERMINOS USADOS EN REPRESA O PRESAS:
EL ALIVIADERO O VERTEDERO HIDRÁULICO: ES LA ESTRUCTURA HIDRÁULICA POR LA
                           HIDRÁULICO
QUE REBOSA EL AGUA EXCEDENTARIA CUANDO LA PRESA YA ESTÁ LLENA.

LAS COMPUERTAS: SON LOS DISPOSITIVOS MECÁNICOS DESTINADOS A REGULAR EL
     COMPUERTAS
CAUDAL DE AGUA A TRAVÉS DE LA PRESA.

EL DESAGÜE DE FONDO: PERMITE MANTENER EL DENOMINADO CAUDAL ECOLÓGICO
               FONDO
AGUAS ABAJO DE LA PRESA Y VACIAR LA PRESA EN CASO DE SER NECESARIO.

LAS TOMAS SON TAMBIÉN ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS, PERO DE MENOR ENTIDAD, Y
SON UTILIZADAS PARA EXTRAER AGUA DE LA PRESA PARA UN CIERTO USO, COMO
PUEDE SER ABASTECIMIENTO A UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA O A UNA CIUDAD.

LAS ESCLUSAS: QUE PERMITEN LA NAVEGACIÓN "A TRAVÉS" DE LA PRESA.
     ESCLUSAS

LA ESCALA O ESCALERA DE PECES: QUE PERMITE LA MIGRACIÓN DE LOS PECES EN
                         PECES
SENTIDO ASCENDENTE DE LA CORRIENTE, O EN LOS CASOS MÁS EXTREMOS, SE LLEGAN
A INSTALAR ASCENSORES PARA PECES.
                                                                        21


                     ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
  TIPOS DE REPRESA O PRESAS:
 LOS DIFERENTES TIPOS DE PRESAS RESPONDEN A
LAS DIVERSAS POSIBILIDADES DE CUMPLIR LA
DOBLE EXIGENCIA DE RESISTIR EL EMPUJE DEL
AGUA Y EVACUARLA CUANDO SEA PRECISO. EN
CADA CASO, LAS CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO Y
LOS USOS QUE SE LE QUIERA DAR AL AGUA,
CONDICIONAN LA ELECCIÓN DEL TIPO DE PRESA
MÁS ADECUADO.                              22


            ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
  TIPOS DE REPRESA O PRESAS:
EXISTEN    NUMEROSAS     CLASIFICACIONES,
DEPENDIENDO DE:
SI SON FIJAS O MÓVILES (HINCHABLES, POR
EJEMPLO)
SU FORMA O MANERA DE TRANSMITIR LAS
CARGAS A LAS QUE SE VE SOMETIDA
LOS   MATERIALES    EMPLEADOS    EN  LA
CONSTRUCCIÓN

                                        23


           ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 TIPOS DE REPRESA O PRESAS:
DEPENDIENDO DE SU FORMA PUEDEN SER:
DE GRAVEDAD
DE CONTRAFUERTES
DE ARCO
BÓVEDAS O ARCOS DE DOBLE CURVATURA
MIXTA, SI ESTÁ COMPUESTA POR PARTES DE
DIFERENTE TIPOLOGÍA


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           ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 TIPOS DE REPRESA O PRESAS:
DEPENDIENDO DEL MATERIAL SE PUEDEN CLASIFICAR
EN:
DE HORMIGÓN (CONVENCIONAL O COMPACTADO CON
RODILLO)
DE MAMPOSTERÍA
DE MATERIALES SUELTOS (DE ESCOLLERA, DE NÚCLEO
DE    ARCILLA,     CON    PANTALLA      ASFÁLTICA,   CON
PANTALLA DE HORMIGÓN, HOMOGÉNEA)
LAS PRESAS HINCHABLES, BASCULANTES Y PIVOTANTES
                                                       25
SUELEN SER DE MUCHA MENOR ENTIDAD.
                 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 PARTES CONSTITUYENTES DE REPRESA O
PRESAS:
PRESA (MATERIAL DE CONCRETO O TIERRA)

ALIVIADEROS O VERTEDOR DE EXCEDENCIAS

OBRAS DE TOMA

VASO DE ALMACENAMIENTO

OBRAS MISCELANEAS (INSTALACIONES, VIALIDAD)

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            ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA



Cota de Agua




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               ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
1. CRESTA O CORONA                1. TALUD AGUAS ABAJO
2. REVESTIMIENTO      DE    LA
                                  2. PANTALLA DE
  CORONA
                                     INYECCIONES
3. FILTROS
                                  3. GALERÍA
4. CORAZÓN      O      NÚCLEO
  IMPERMEABLE                     4. DRENES
5. TRINCHERA
                                  5. POZOS DE ALIVIO
6. TRANSICIONES
                                  6. EMBALSE
7. ENROCAMIENTOS
                                  7. BORDO (BORDE) LIBRE
8. DEPOSITO ALUVIAL
9. ROCA BASAL                     8. ALTURA DE LA CORTINA

10. TALUD AGUAS ARRIBA                                      28


                  ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
     ESTUDIOS        A     REALIZAR   PARA
CONSTRUIR REPRESA O PRESAS:
ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO
ESTUDIO TOPOGRÁFICO
ESTUDIO GEOLÓGICO
ESTUDIOS GEOTÉCNICOS
ESTUDIOS ECONÓMICOS
ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL (EIA)     29


           ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 COMO SELECCIONAR EL TIPO DE REPRESA O PRESAS:
SE     DEBEN       CONSIDERAR       LAS     SIGUIENTES
CARACTERÍSTICAS
2.DEBE SER LO MÁS IMPERMEABLE POSIBLE, GEOLÓGICAMENTE
ÓPTIMA.

3.DEBE POSEER UN SITIO ADECUADO PARA COLOCAR LA PRESA, ES
DECIR, UNA

4.GARGANTA Y UN SUELO RESISTENTE.

5.DISPONIBILIDAD DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRÓXIMA A
LA PRESA.

6.GEOLÓGICAMENTE ESTABLE PARA FUNDAR ESTRIBOS.          30


               ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 COMO SELECCIONAR EL TIPO DE REPRESA O
PRESAS:        SE     DEBEN     CONSIDERAR        LAS
SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS
2.BUENA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO, ES DECIR,
QUE SE ALMACENEN

3.GRANDES   VOLÚMENES      DE    AGUA,   CON   COSTOS
RELATIVAMENTE BAJOS.

4.AGUA DE BUENA CALIDAD.

5.SITIO   APROPIADO    PARA     LA   COLOCACIÓN    DE
                                                    31
ALIVIADEROS U OBRAS DE TOMA
              ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 ANÁLISIS PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE REPRESA O
PRESAS:     SE DEBEN CONSIDERAR LOS SIGUIENTES
ASPECTOS
2.ALTURA DE LA PRESA:

• MENORES A 30 METROS , EL 80% SON DE PRESAS DE TIERRA.

• MAYORES DE 150 METROS, EL 60% SON PRESAS DE CONCRETO
ARMADO.

5.GEOMORFOLOGÍA DE LA CERRADA, VALLES AMPLIOS (PRESAS DE
TIERRA), VALLES ESTRECHOS (PRESAS DE CONCRETO ARMADO).



                                                          32


                 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 ANÁLISIS PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE REPRESA O
PRESAS:     SE DEBEN CONSIDERAR LOS SIGUIENTES
ASPECTOS
E CONDICIONES GEOLÓGICAS GEOTÉCNICAS DE LA CIMENTACIÓN,
ES DECIR, CUANDO EL MACIZO DE CIMENTACIÓN ES MUY
DEFORMABLE    (ROCAS   BLANDAS   O   SUELOS)   O   DE   BAJA
RESISTENCIA SE CONSTRUYEN PRESAS DE TIERRA.

ODISPONIBILIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.

• ÁRIDOS PARA LAS PRESAS DE CONCRETO ARMADO.

• MATERIALES SUELTOS PARA LAS PRESAS DE TIERRA.

                                                           33


                ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
VENTAJAS DE LAS REPRESAS O PRESAS DE TIERRA:
APLICABLE   EN DISTINTOS TIPOS DE SITIO (VALLES AMPLIOS O
GARGANTAS ESTRECHAS).
ADAPTABLE     A   UN   AMPLIO   RANGO    DE   CONDICIONES   DE
FUNDACIÓN, DESDE ROCAS COMPETENTES HASTA FORMACIONES
DE   SUELOS BLANDOS Y COMPRESIBLES O PERMEABLES.
USA    MATERIALES DE LA ZONA MINIMIZA LA NECESIDAD DE
IMPORTAR O TRANSPORTAR GRANDES CANTIDADES DE MATERIAL.
EL   DISEÑO ES FLEXIBLE, MUCHAS POSIBILIDADES DE APROVECHAR
LOS MATERIALES Y LAS CONDICIONES.
                                                             34


                   ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 VENTAJAS DE           LAS REPRESAS O PRESAS DE
TIERRA:
LA   CONSTRUCCIÓN ES MECANIZADA Y CONTINUA.
LOS    COSTOS   UNITARIOS   DEL   TERRAPLÉN   SUBEN   MÁS
LENTAMENTE QUE LOS DEL CONCRETO.
BIEN   DISEÑADA SE PUEDE AJUSTAR CON SEGURIDAD A UN
APRECIABLE GRADO DE ASENTAMIENTO – DEFORMACIÓN.




                                                        35


                 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
ALMACENAMIENTO DE AGUA
 DES-VENTAJAS DE       LAS REPRESAS O PRESAS DE
TIERRA:

MUY    VULNERABLE POR SOBREVERTIDO.
   HAY QUE GARANTIZAR REALCE PARA CRECIDAS
   VERTEDERO SUFICIENTE
   VERTEDERO SEPARADO

VULNERABLE          FILTRACIÓN Y EROSIÓN
INTERNA        EN     LA     PRESA       O   EN   LA
                                                  36
FUNDACIÓN.
              ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
BIBLIOGRAFIA
   Roca, Vila (1978) INTRODUCCION A LA MECANICA
    DE LOS FLUIDOS. Editorial Limusa. México.
   Bolinaga, Juan. (1999). PROYECTOS DE INGENIERIA
    HIDRAULICA. Tomo I. Fundación Polar. Caracas.
    Venezuela.
   http://
    es.wikipedia.org/wiki/Red_de_abastecimiento_de_agua_pot
   http://
    webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/nbelandria/materias/geot
   http://www.authorstream.com/Presentation/gegestra
    da-476165-presas/                                   37


                  ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
BIBLIOGRAFIA
    BIBLIOGRAFIA:
 http://es.wikipedia.org/wiki
 www.geovirtual.cl/Geoestructural
 http://edafologia.fcien.edu.uy/archivos/EROSION.pdf
 http://www.aplicaciones.info/naturales/natura05.htm
 GUEVARA PÉREZ, Edilberto / CARTAYA DI LENA,
  Humberto. (1991). “Hidrología para Ingenieros”.
  Editorial McGraw Hill. Segunda Edición. México
 MONSALVE SAENZ, GERMÁN. (1999). “Hidrología
  en la Ingeniería”. Alfaomega Grupo Editor, S.A.
  Segunda Edición. Bogotá, Colombia.
 http://www.bing.com/search?q=Limnigrafo&src=IE-
                                                      38
  SearchBox&FORM=IE8SRC
                       ING. WILLIAM LOPEZ
DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
BIBLIOGRAFIA
    BIBLIOGRAFIA:
o http://www.covenpre.org.ve/presas.htm
o http://fluidos.eia.edu.co/presas/tipos_presa/paginas/p_
  arco.htm
o http://www.cedex.es/lg/asesora/hidraul.html
o NOVAK, P., MOFFAT, A.I.B., NALLURI, C.,
  NARAYAN, R. Estructuras Hidráulicas, Segunda
  Edición, Mc Graw Hill.



                                                        39

                        ING. WILLIAM LOPEZ

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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS- UNIDAD 3 -ALMACENAMIENTO DE AGUA

  • 1. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS 1 UNIDAD 3: ALMACENAMIENTO DE AGUA
  • 2. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ORIGEN DEL AGUA LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE SE PUEDEN CLASIFICAR POR LA FUENTE DEL AGUA, DEL QUE SE OBTIENEN: AGUA DE LLUVIA: ALMACENADA EN ALJIBES. (ES UN DEPÓSITO DESTINADO A GUARDAR AGUA POTABLE, PROCEDENTE DE LA LLUVIA RECOGIDA DE LOS TEJADOS DE LAS CASAS O DE LAS ACOGIDAS, HABITUALMENTE, QUE SE CONDUCE MEDIANTE CANALIZACIONES. NORMALMENTE ES SUBTERRÁNEO, TOTAL O PARCIALMENTE. NO SE DEBE CONFUNDIR CON TINAJA: DEPÓSITO DESTINADO A TRANSPORTAR LÍQUIDOS.) AGUA PROVENIENTE: DE MANANTIALES NATURALES, DONDE EL AGUA 2 SUBTERRÁNEA AFLORA A LA SUPERFICIE; ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 3. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ORIGEN DEL AGUA AGUA SUBTERRÁNEA: CAPTADA A TRAVÉS DE POZOS O GALERÍAS SUBTERRÁNEA FILTRANTES; AGUA SUPERFICIAL: (LLEVA UN PREVIO TRATAMIENTO), PROVENIENTE DE RÍOS, ARROYOS, EMBALSES O LAGOS NATURALES; AGUA DE MAR: (ESTA DEBE NECESARIAMENTE SER DESALINIZADA). SEGÚN EL ORIGEN DEL AGUA, PARA TRANSFORMARLA EN AGUA POTABLE DEBERÁ SER SOMETIDA A TRATAMIENTOS, QUE VAN DESDE LA SIMPLE DESINFECCIÓN Y FILTRACIÓN, HASTA LA DESALINIZACIÓN. 3 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 4. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA : EL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE MÁS COMPLEJO, QUE ES EL QUE UTILIZA AGUAS SUPERFICIALES, CONSTA DE CINCO PARTES PRINCIPALES:  CAPTACIÓN;  ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA;  TRATAMIENTO;  ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA;  RED DE DISTRIBUCIÓN ABIERTA 4 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 5. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA CAPTACION:  LA CAPTACIÓN DE UN MANANTIAL DEBE HACERSE CON TODO CUIDADO, PROTEGIENDO EL LUGAR DE AFLORAMIENTO DE POSIBLES CONTAMINACIONES, DELIMITANDO UN ÁREA DE PROTECCIÓN CERRADA.  LA CAPTACIÓN DE LAS AGUAS SUPERFICIALES SE HACE A TRAVÉS DE LAS BOCATOMAS, EN ALGUNOS CASOS SE UTILIZAN GALERÍAS FILTRANTES, PARALELAS O PERPENDICULARES AL CURSO DE AGUA PARA CAPTAR LAS AGUAS QUE RESULTAN ASÍ CON UN FILTRADO PRELIMINAR.  LA CAPTACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS SE HACE A TRAVÉS DE POZOS O GALERÍAS FILTRANTES. 5 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 6. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA: EL ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA SE HACE NECESARIO CUANDO LA FUENTE DE AGUA NO TIENE UN CAUDAL SUFICIENTE DURANTE TODO EL AÑO PARA SUPLIR LA CANTIDAD DE AGUA NECESARIA. PARA ALMACENAR EL AGUA DE LOS RÍOS O ARROYOS QUE NO GARANTIZAN EN TODO MOMENTO EL CAUDAL NECESARIO SE CONSTRUYEN EMBALSES. EN LOS SISTEMAS QUE UTILIZAN AGUA SUBTERRÁNEA, EL ACUÍFERO FUNCIONA COMO UN VERDADERO TANQUE DE ALMACENAMIENTO, LA MAYORÍA DE LAS VECES CON RECARGA NATURAL, SIN EMBARGO HAY CASOS EN QUE LA RECARGA DE LOS ACUÍFEROS SE HACE POR MEDIO DE OBRAS HIDRÁULICAS ESPECIALES. 6 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 7. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATAMIENTO DEL AGUA: EL TRATAMIENTO DEL AGUA PARA HACERLA POTABLE ES LA PARTE MÁS DELICADA DEL SISTEMA. EL TIPO DE TRATAMIENTO ES MUY VARIADO EN FUNCIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA BRUTA. UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE COMPLETA GENERALMENTE CONSTA DE LOS SIGUIENTES COMPONENTES:  REJA PARA LA RETENCIÓN DE MATERIAL GRUESO, TANTO FLOTANTE COMO DE ARRASTRE DE FONDO;  DESARENADOR, PARA RETENER EL MATERIAL EN SUSPENSIÓN DE DESARENADOR TAMAÑO FINO; 7 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 8. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATAMIENTO DEL AGUA:  FLOCULADORES: (FLOCULANTES: PRODUCTO QUÍMICO QUE SIRVE PARA QUE EL AGUA SEA POTABLE, TRANSPARENTA EL AGUA) DONDE SE ADICIONAN QUÍMICOS QUE FACILITAN LA DECANTACIÓN DE SUSTANCIAS EN SUSPENSIÓN COLOIDAL Y MATERIALES MUY FINOS EN GENERAL;  DECANTADORES, O SEDIMENTADORES QUE SEPARAN UNA PARTE DECANTADORES IMPORTANTE DEL MATERIAL FINO;  FILTROS, FILTROS QUE TERMINAN DE RETIRAR EL MATERIAL EN SUSPENSIÓN;  DISPOSITIVO DE DESINFECCIÓN. 8 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 9. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA 9 Figura Nº 1: Planta de Tratamiento de Agua Potable ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 10. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATAMIENTO DEL AGUA: EN CASOS ESPECIALES, EN FUNCIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA SE DEBEN CONSIDERAR, PARA RENDIR ESTAS AGUAS POTABLES, TRATAMIENTOS ESPECIALES, COMO POR EJEMPLO:  LA OSMOSIS INVERSA;  TRATAMIENTO A TRAVÉS DE INTERCAMBIO IÓNICO;  FILTROS CON CARBÓN ACTIVADO. LÓGICAMENTE LA APLICACIÓN DE ESTOS TRATAMIENTOS ELEVAN LOS COSTOS DEL AGUA POTABLE Y SOLO SON APLICADOS CUANDO NO HAY OTRA SOLUCIÓN. 10 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 11. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA: EL ALMACENAMIENTO DEL AGUA TRATADA TIENE LA FUNCIÓN DE COMPENSAR LAS VARIACIONES HORARIAS DEL CONSUMO, Y ALMACENAR UN VOLUMEN ESTRATÉGICO PARA SITUACIONES DE EMERGENCIA, COMO POR EJEMPLO INCENDIOS. EXISTEN DOS TIPOS DE TANQUES PARA AGUA TRATADA, TANQUES APOYADOS EN EL SUELO Y TANQUES ELEVADOS, CADA UNO DOTADO DE DOSIFICADOR O HIPOCLORADOR PARA DARLE EL TRATAMIENTO Y VOLVERLA APTA PARA EL CONSUMO HUMANO. 11 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 12. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA: DESDE EL PUNTO DE VISTA DE SU LOCALIZACIÓN CON RELACIÓN A LA RED DE DISTRIBUCIÓN SE DISTINGUEN EN TANQUES DE CABECERA Y TANQUES DE COLA:  LOS TANQUES DE CABECERA, SE SITÚAN AGUAS ARRIBA DE LA RED QUE ALIMENTAN. TODA EL AGUA QUE SE DISTRIBUYE EN LA RED TIENE NECESARIAMENTE QUE PASAR POR EL TANQUE DE CABECERA.  LOS TANQUES DE COLA, COMO SU NOMBRE LO DICE, SE SITÚAN EN EL EXTREMO OPUESTO DE LA RED, EN RELACIÓN AL PUNTO EN QUE LA LÍNEA DE ADUCCIÓN LLEGA A LA RED. NO TODA EL AGUA DISTRIBUIDA POR LA RED PASA POR EL TANQUE DE COLA. 12 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 13. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA RED DE DISTRIBUCIÓN: LA RED DE DISTRIBUCIÓN SE INICIA EN LA PRIMERA CASA DE LA COMUNIDAD; LA LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN SE INICIA EN EL TANQUE DE AGUA TRATADA Y TERMINA EN LA PRIMERA VIVIENDA DEL USUARIO DEL SISTEMA. CONSTA DE:  ESTACIONES DE BOMBEO;  TUBERÍAS PRINCIPALES, SECUNDARIAS Y TERCIARIAS.  VÁLVULAS QUE PERMITAN OPERAR LA RED, Y SECTORIZAR EL SUMINISTRO EN CASOS EXCEPCIONALES, COMO SON: EN CASOS DE RUPTURAS Y EN CASOS DE EMERGENCIAS POR ESCASEZ DE AGUA.  DISPOSITIVOS PARA MACRO Y MICRO MEDICIÓN. SE UTILIZA PARA ELLO UNO DE LOS DIVERSOS TIPOS DE MEDIDORES DE VOLUMEN  DERIVACIONES DOMICILIARES. 13 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 14. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA 14 Figura Nº 2: Tubería de Agua Potable de Concreto ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 15. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA IMPACTO AMBIENTAL: LOS PROYECTOS DE AGUA POTABLE INCLUYEN LOS SIGUIENTES ELEMENTOS: LA CONSTRUCCIÓN, EXPANSIÓN O REHABILITACIÓN DE REPRESAS Y RESERVORIOS, POZOS Y ESTRUCTURAS RECEPTORAS, TUBERÍAS PRINCIPALES DE TRANSMISIÓN Y ESTACIONES DE BOMBEO, OBRAS DE TRATAMIENTO Y SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN; LAS PROVISIONES PARA LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE CUALQUIERA DE LAS INSTALACIONES ARRIBA MENCIONADAS; EL ESTABLECIMIENTO O FORTALECIMIENTO DE LAS FUNCIONES DE COLOCACIÓN DE MEDIDORES, FACTURACIÓN Y COLECCIÓN DE PAGOS; Y EL FORTALECIMIENTO ADMINISTRATIVO GLOBAL DE LA EMPRESA DE 15 AGUA POTABLE. ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 16. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA IMPACTO AMBIENTAL: SI BIEN UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE TIENE SIN LUGAR A DUDAS UN IMPACTO SUMAMENTE POSITIVO EN LA SALUD Y EL BIENESTAR DE MUCHAS PERSONAS, LA CONSTRUCCIÓN DE SUS DIVERSOS COMPONENTES ACARREA, POTENCIALMENTE, ALGUNOS PROBLEMAS QUE SON LOS MISMOS QUE SE DESCRIBEN EN LOS SIGUIENTES ARTÍCULOS:  MANEJO DE RECURSOS TERRESTRES E HIDRÁULICOS  REPRESAS Y RESERVORIOS  TUBERÍAS DE PETRÓLEO Y GAS. 16 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 17. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ¿QUÉ ES UNA REPRESA? EN INGENIERÍA SE DENOMINA PRESA O REPRESA A UNA BARRERA FABRICADA CON PIEDRA, HORMIGÓN O MATERIALES SUELTOS, QUE SE CONSTRUYE HABITUALMENTE EN UNA CERRADA O DESFILADERO SOBRE UN RÍO O ARROYO. 17 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 18. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ¿CUÁL ES LA FINALIDAD DE UNA REPRESA? TIENE LA FINALIDAD DE EMBALSAR EL AGUA EN EL CAUCE FLUVIAL PARA SU POSTERIOR APROVECHAMIENTO EN ABASTECIMIENTO O REGADÍO, PARA ELEVAR SU NIVEL CON EL OBJETIVO DE DERIVARLA A CANALIZACIONES DE RIEGO, PARA LAMINACIÓN DE AVENIDAS (EVITAR INUNDACIONES AGUAS ABAJO DE LA PRESA) O PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA AL TRANSFORMAR LA ENERGÍA POTENCIAL DEL ALMACENAMIENTO EN ENERGÍA CINÉTICA Y ÉSTA NUEVAMENTE EN MECÁNICA AL ACCIONAR LA FUERZA DEL AGUA UN ELEMENTO MÓVIL. LA ENERGÍA MECÁNICA PUEDE APROVECHARSE DIRECTAMENTE, COMO EN LOS ANTIGUOS MOLINOS, O DE FORMA INDIRECTA PARA PRODUCIR ENERGÍA ELÉCTRICA, COMO SE HACE EN LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS 18 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 19. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TERMINOS USADOS EN REPRESA O PRESAS:  EL EMBALSE: ES EL VOLUMEN DE TIERRA QUE QUEDA RETENIDO POR LA EMBALSE PRESA.  EL VASO: ES LA PARTE DEL VALLE QUE, INUNDÁNDOSE, CONTIENE EL AGUA VASO EMBALSADA.  LA CERRADA O BOQUILLA: ES EL PUNTO CONCRETO DEL TERRENO DONDE BOQUILLA SE CONSTRUYE LA PRESA.  LA PRESA O CORTINA: PROPIAMENTE DICHA, CUYAS FUNCIONES BÁSICAS CORTINA SON, POR UN LADO GARANTIZAR LA ESTABILIDAD DE TODA LA CONSTRUCCIÓN, SOPORTANDO UN EMPUJE HIDROSTÁTICO DEL AGUA, Y POR OTRO NO PERMITIR LA FILTRACIÓN DEL AGUA. 19 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 20. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TERMINOS USADOS EN REPRESA O PRESAS: A SU VEZ, EN LA PRESA SE DISTINGUE: LOS PARAMENTOS, CARAS O TALUDES: SON LAS DOS SUPERFICIES MÁS O MENOS TALUDES VERTICALES PRINCIPALES QUE LIMITAN EL CUERPO DE LA PRESA, EL INTERIOR O DE AGUAS ARRIBA, QUE ESTÁ EN CONTACTO CON EL AGUA, Y EL EXTERIOR O DE AGUAS ABAJO. LA CORONACIÓN: ES LA SUPERFICIE QUE DELIMITA LA PRESA SUPERIORMENTE. LOS ESTRIBOS O EMPOTRAMIENTOS: SON LOS LATERALES DEL MURO QUE ESTÁN EN EMPOTRAMIENTOS CONTACTO CON LA CERRADA CONTRA LA QUE SE APOYA. LA CIMENTACIÓN: ES LA PARTE DE LA ESTRUCTURA DE LA PRESA, A TRAVÉS DE LA CUAL SE TRANSMITEN LAS CARGAS AL TERRENO, TANTO LAS PRODUCIDAS POR LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA COMO LAS DEL PESO PROPIO DE LA ESTRUCTURA. 20 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 21. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TERMINOS USADOS EN REPRESA O PRESAS: EL ALIVIADERO O VERTEDERO HIDRÁULICO: ES LA ESTRUCTURA HIDRÁULICA POR LA HIDRÁULICO QUE REBOSA EL AGUA EXCEDENTARIA CUANDO LA PRESA YA ESTÁ LLENA. LAS COMPUERTAS: SON LOS DISPOSITIVOS MECÁNICOS DESTINADOS A REGULAR EL COMPUERTAS CAUDAL DE AGUA A TRAVÉS DE LA PRESA. EL DESAGÜE DE FONDO: PERMITE MANTENER EL DENOMINADO CAUDAL ECOLÓGICO FONDO AGUAS ABAJO DE LA PRESA Y VACIAR LA PRESA EN CASO DE SER NECESARIO. LAS TOMAS SON TAMBIÉN ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS, PERO DE MENOR ENTIDAD, Y SON UTILIZADAS PARA EXTRAER AGUA DE LA PRESA PARA UN CIERTO USO, COMO PUEDE SER ABASTECIMIENTO A UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA O A UNA CIUDAD. LAS ESCLUSAS: QUE PERMITEN LA NAVEGACIÓN "A TRAVÉS" DE LA PRESA. ESCLUSAS LA ESCALA O ESCALERA DE PECES: QUE PERMITE LA MIGRACIÓN DE LOS PECES EN PECES SENTIDO ASCENDENTE DE LA CORRIENTE, O EN LOS CASOS MÁS EXTREMOS, SE LLEGAN A INSTALAR ASCENSORES PARA PECES. 21 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 22. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TIPOS DE REPRESA O PRESAS: LOS DIFERENTES TIPOS DE PRESAS RESPONDEN A LAS DIVERSAS POSIBILIDADES DE CUMPLIR LA DOBLE EXIGENCIA DE RESISTIR EL EMPUJE DEL AGUA Y EVACUARLA CUANDO SEA PRECISO. EN CADA CASO, LAS CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO Y LOS USOS QUE SE LE QUIERA DAR AL AGUA, CONDICIONAN LA ELECCIÓN DEL TIPO DE PRESA MÁS ADECUADO. 22 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 23. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TIPOS DE REPRESA O PRESAS: EXISTEN NUMEROSAS CLASIFICACIONES, DEPENDIENDO DE: SI SON FIJAS O MÓVILES (HINCHABLES, POR EJEMPLO) SU FORMA O MANERA DE TRANSMITIR LAS CARGAS A LAS QUE SE VE SOMETIDA LOS MATERIALES EMPLEADOS EN LA CONSTRUCCIÓN 23 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 24. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TIPOS DE REPRESA O PRESAS: DEPENDIENDO DE SU FORMA PUEDEN SER: DE GRAVEDAD DE CONTRAFUERTES DE ARCO BÓVEDAS O ARCOS DE DOBLE CURVATURA MIXTA, SI ESTÁ COMPUESTA POR PARTES DE DIFERENTE TIPOLOGÍA 24 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 25. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA TIPOS DE REPRESA O PRESAS: DEPENDIENDO DEL MATERIAL SE PUEDEN CLASIFICAR EN: DE HORMIGÓN (CONVENCIONAL O COMPACTADO CON RODILLO) DE MAMPOSTERÍA DE MATERIALES SUELTOS (DE ESCOLLERA, DE NÚCLEO DE ARCILLA, CON PANTALLA ASFÁLTICA, CON PANTALLA DE HORMIGÓN, HOMOGÉNEA) LAS PRESAS HINCHABLES, BASCULANTES Y PIVOTANTES 25 SUELEN SER DE MUCHA MENOR ENTIDAD. ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 26. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA PARTES CONSTITUYENTES DE REPRESA O PRESAS: PRESA (MATERIAL DE CONCRETO O TIERRA) ALIVIADEROS O VERTEDOR DE EXCEDENCIAS OBRAS DE TOMA VASO DE ALMACENAMIENTO OBRAS MISCELANEAS (INSTALACIONES, VIALIDAD) 26 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 27. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA Cota de Agua 27 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 28. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA 1. CRESTA O CORONA 1. TALUD AGUAS ABAJO 2. REVESTIMIENTO DE LA 2. PANTALLA DE CORONA INYECCIONES 3. FILTROS 3. GALERÍA 4. CORAZÓN O NÚCLEO IMPERMEABLE 4. DRENES 5. TRINCHERA 5. POZOS DE ALIVIO 6. TRANSICIONES 6. EMBALSE 7. ENROCAMIENTOS 7. BORDO (BORDE) LIBRE 8. DEPOSITO ALUVIAL 9. ROCA BASAL 8. ALTURA DE LA CORTINA 10. TALUD AGUAS ARRIBA 28 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 29. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ESTUDIOS A REALIZAR PARA CONSTRUIR REPRESA O PRESAS: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO ESTUDIO TOPOGRÁFICO ESTUDIO GEOLÓGICO ESTUDIOS GEOTÉCNICOS ESTUDIOS ECONÓMICOS ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL (EIA) 29 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 30. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA COMO SELECCIONAR EL TIPO DE REPRESA O PRESAS: SE DEBEN CONSIDERAR LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS 2.DEBE SER LO MÁS IMPERMEABLE POSIBLE, GEOLÓGICAMENTE ÓPTIMA. 3.DEBE POSEER UN SITIO ADECUADO PARA COLOCAR LA PRESA, ES DECIR, UNA 4.GARGANTA Y UN SUELO RESISTENTE. 5.DISPONIBILIDAD DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN PRÓXIMA A LA PRESA. 6.GEOLÓGICAMENTE ESTABLE PARA FUNDAR ESTRIBOS. 30 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 31. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA COMO SELECCIONAR EL TIPO DE REPRESA O PRESAS: SE DEBEN CONSIDERAR LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS 2.BUENA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO, ES DECIR, QUE SE ALMACENEN 3.GRANDES VOLÚMENES DE AGUA, CON COSTOS RELATIVAMENTE BAJOS. 4.AGUA DE BUENA CALIDAD. 5.SITIO APROPIADO PARA LA COLOCACIÓN DE 31 ALIVIADEROS U OBRAS DE TOMA ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 32. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ANÁLISIS PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE REPRESA O PRESAS: SE DEBEN CONSIDERAR LOS SIGUIENTES ASPECTOS 2.ALTURA DE LA PRESA: • MENORES A 30 METROS , EL 80% SON DE PRESAS DE TIERRA. • MAYORES DE 150 METROS, EL 60% SON PRESAS DE CONCRETO ARMADO. 5.GEOMORFOLOGÍA DE LA CERRADA, VALLES AMPLIOS (PRESAS DE TIERRA), VALLES ESTRECHOS (PRESAS DE CONCRETO ARMADO). 32 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 33. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA ANÁLISIS PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE REPRESA O PRESAS: SE DEBEN CONSIDERAR LOS SIGUIENTES ASPECTOS E CONDICIONES GEOLÓGICAS GEOTÉCNICAS DE LA CIMENTACIÓN, ES DECIR, CUANDO EL MACIZO DE CIMENTACIÓN ES MUY DEFORMABLE (ROCAS BLANDAS O SUELOS) O DE BAJA RESISTENCIA SE CONSTRUYEN PRESAS DE TIERRA. ODISPONIBILIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN. • ÁRIDOS PARA LAS PRESAS DE CONCRETO ARMADO. • MATERIALES SUELTOS PARA LAS PRESAS DE TIERRA. 33 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 34. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA VENTAJAS DE LAS REPRESAS O PRESAS DE TIERRA: APLICABLE EN DISTINTOS TIPOS DE SITIO (VALLES AMPLIOS O GARGANTAS ESTRECHAS). ADAPTABLE A UN AMPLIO RANGO DE CONDICIONES DE FUNDACIÓN, DESDE ROCAS COMPETENTES HASTA FORMACIONES DE SUELOS BLANDOS Y COMPRESIBLES O PERMEABLES. USA MATERIALES DE LA ZONA MINIMIZA LA NECESIDAD DE IMPORTAR O TRANSPORTAR GRANDES CANTIDADES DE MATERIAL. EL DISEÑO ES FLEXIBLE, MUCHAS POSIBILIDADES DE APROVECHAR LOS MATERIALES Y LAS CONDICIONES. 34 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 35. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA VENTAJAS DE LAS REPRESAS O PRESAS DE TIERRA: LA CONSTRUCCIÓN ES MECANIZADA Y CONTINUA. LOS COSTOS UNITARIOS DEL TERRAPLÉN SUBEN MÁS LENTAMENTE QUE LOS DEL CONCRETO. BIEN DISEÑADA SE PUEDE AJUSTAR CON SEGURIDAD A UN APRECIABLE GRADO DE ASENTAMIENTO – DEFORMACIÓN. 35 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 36. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS ALMACENAMIENTO DE AGUA DES-VENTAJAS DE LAS REPRESAS O PRESAS DE TIERRA: MUY VULNERABLE POR SOBREVERTIDO.  HAY QUE GARANTIZAR REALCE PARA CRECIDAS  VERTEDERO SUFICIENTE  VERTEDERO SEPARADO VULNERABLE FILTRACIÓN Y EROSIÓN INTERNA EN LA PRESA O EN LA 36 FUNDACIÓN. ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 37. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS BIBLIOGRAFIA  Roca, Vila (1978) INTRODUCCION A LA MECANICA DE LOS FLUIDOS. Editorial Limusa. México.  Bolinaga, Juan. (1999). PROYECTOS DE INGENIERIA HIDRAULICA. Tomo I. Fundación Polar. Caracas. Venezuela.  http:// es.wikipedia.org/wiki/Red_de_abastecimiento_de_agua_pot  http:// webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/nbelandria/materias/geot  http://www.authorstream.com/Presentation/gegestra da-476165-presas/ 37 ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
  • 38. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS BIBLIOGRAFIA BIBLIOGRAFIA:  http://es.wikipedia.org/wiki  www.geovirtual.cl/Geoestructural  http://edafologia.fcien.edu.uy/archivos/EROSION.pdf  http://www.aplicaciones.info/naturales/natura05.htm  GUEVARA PÉREZ, Edilberto / CARTAYA DI LENA, Humberto. (1991). “Hidrología para Ingenieros”. Editorial McGraw Hill. Segunda Edición. México  MONSALVE SAENZ, GERMÁN. (1999). “Hidrología en la Ingeniería”. Alfaomega Grupo Editor, S.A. Segunda Edición. Bogotá, Colombia.  http://www.bing.com/search?q=Limnigrafo&src=IE- 38 SearchBox&FORM=IE8SRC ING. WILLIAM LOPEZ
  • 39. DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS BIBLIOGRAFIA BIBLIOGRAFIA: o http://www.covenpre.org.ve/presas.htm o http://fluidos.eia.edu.co/presas/tipos_presa/paginas/p_ arco.htm o http://www.cedex.es/lg/asesora/hidraul.html o NOVAK, P., MOFFAT, A.I.B., NALLURI, C., NARAYAN, R. Estructuras Hidráulicas, Segunda Edición, Mc Graw Hill. 39 ING. WILLIAM LOPEZ